[發(fā)明專利]用于非氧化物玻璃的澆注生產(chǎn)裝置及生產(chǎn)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310096958.0
• 申請(qǐng)日: 2013-03-25
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103130401A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-06-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 胡向平;張衛(wèi);劉向東;梁立新
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 湖北新華光信息材料有限公司
• 主分類號(hào): C03B19/02
• 分類號(hào): C03B19/02
• 代理公司: 北京林達(dá)劉知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11277
• 代理人: 劉新宇;張會(huì)華

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于光學(xué)玻璃制造領(lǐng)域，具體地涉及用于諸如硫系玻璃、氟化物玻璃、硫鹵玻璃等非氧化物玻璃的澆注生產(chǎn)裝置及生產(chǎn)方法。

背景技術(shù)

隨著社會(huì)的發(fā)展，天網(wǎng)監(jiān)視、安防、汽車及武器裝備的紅外熱成像系統(tǒng)的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，非氧化物玻璃作為紅外熱像優(yōu)良基礎(chǔ)材料的需求迅速增長(zhǎng)，并且逐步向高質(zhì)量、大口徑的需求方向發(fā)展。這里，適合于光學(xué)用途的非氧化物玻璃包括：由硫系元素S、Se或Te與As、Sb或Ge組成的硫系玻璃；諸如氟化鋯、氟化銦或氟化鋅等氟化物玻璃；硫系玻璃中摻入鹵化物組成的硫鹵玻璃。

然而，非氧化物玻璃的生產(chǎn)方式與氧化物玻璃的生產(chǎn)方式截然不同。特別是，非氧化物玻璃不能處于空氣中進(jìn)行生產(chǎn)，因此在熔制過(guò)程中不能夠直接使用傳統(tǒng)的攪拌方式進(jìn)行生產(chǎn)。目前，通常使用搖擺爐生產(chǎn)非氧化物玻璃，搖擺爐在生產(chǎn)過(guò)程中會(huì)按照一定的角度來(lái)回?fù)u擺，以達(dá)到將內(nèi)部玻璃液混合均勻的目的。

下面具體地說(shuō)明利用搖擺爐生產(chǎn)非氧化物玻璃的生產(chǎn)過(guò)程。首先，將玻璃所需要的高純?cè)习凑詹ＡП壤Q重，將原料裝入使用高純石英材料做成的熔制坩堝-安瓿瓶中。然后，在抽真空后將原料封裝在安瓿瓶中。之后，將安瓿瓶裝入搖擺爐中，將搖擺爐內(nèi)的溫度升至1000℃并按照一定的搖擺頻率熔制一段時(shí)間。之后，將搖擺爐內(nèi)的溫度降到合適的溫度，將安瓿瓶從熔爐中取出，并在水或空氣中以相對(duì)較快的速度淬冷以形成塊狀玻璃。最后，將安瓿瓶打碎以獲得塊狀玻璃制品。

在利用搖擺爐生產(chǎn)非氧化物玻璃的工藝中，由于玻璃原料處在密閉裝置中，隨著溫度的升高，密閉裝置內(nèi)部的壓力也逐步增大，因此要求石英安瓿瓶具有高耐壓性能。然而，目前國(guó)內(nèi)制造的石英安瓿瓶厚度最大為8mm，這樣隨著熔煉溫度的升高，當(dāng)安瓿瓶?jī)?nèi)部壓力超過(guò)一定極限后，經(jīng)常出現(xiàn)石英安瓿瓶承受壓力過(guò)大導(dǎo)致安瓿瓶破裂的現(xiàn)象，從而造成玻璃原料的浪費(fèi)。

為了避免安瓿瓶破裂，通過(guò)長(zhǎng)期的試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，采用搖擺爐生產(chǎn)非氧化物玻璃的生產(chǎn)量最大不能超過(guò)2kg/爐。然而，隨著非氧化物玻璃的應(yīng)用逐步向民用熱成像系統(tǒng)、紅外夜視儀領(lǐng)域擴(kuò)展，非氧化物玻璃光學(xué)部件的用量飛速增長(zhǎng)，擴(kuò)大生產(chǎn)批量，降低生產(chǎn)成本成為制約該產(chǎn)品推廣應(yīng)用的主要因素。因此設(shè)計(jì)出適合批量生產(chǎn)非氧化物玻璃的裝置，有效解決非氧化物玻璃生產(chǎn)批量小及大口徑元件制備受限的問(wèn)題，已經(jīng)成為迫切需求。

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明要解決的問(wèn)題

鑒于上述問(wèn)題而做出本發(fā)明。本發(fā)明的目的是提供一種用于非氧化物玻璃的澆注生產(chǎn)裝置及生產(chǎn)方法，該澆注生產(chǎn)裝置及生產(chǎn)方法能夠有效解決非氧化物玻璃生產(chǎn)批量小及大口徑元件制備受限的問(wèn)題。

用于解決問(wèn)題的方案

根據(jù)本發(fā)明的用于非氧化物玻璃的澆注裝置采用如下技術(shù)方案。

一種用于非氧化物玻璃的澆注生產(chǎn)裝置，其包括：

主體，所述主體的內(nèi)部形成主體腔室，所述主體的腔壁設(shè)置有進(jìn)/出料口和抽/充氣孔，所述主體腔室經(jīng)由所述進(jìn)/出料口和所述抽/充氣孔與外界連通；

主體門(mén)，所述主體門(mén)用于對(duì)所述進(jìn)/出料口進(jìn)行開(kāi)閉；

抽/充氣系統(tǒng)，所述抽/充氣系統(tǒng)連接至所述抽/充氣孔；

熔煉爐，所述熔煉爐設(shè)置有開(kāi)口，所述熔煉爐設(shè)置在所述主體腔室內(nèi)；

坩堝，所述坩堝設(shè)置在所述主體腔室內(nèi)；

攪拌桿，所述攪拌桿貫通所述腔壁并且伸入所述熔煉爐內(nèi)部，所述攪拌桿的伸入所述熔煉爐內(nèi)部的一端連接有攪拌部件，所述攪拌桿與所述腔壁之間保持密封；

升降機(jī)構(gòu)，所述升降機(jī)構(gòu)能夠使所述攪拌桿相對(duì)于所述腔壁移動(dòng)；

旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)能夠經(jīng)由所述攪拌桿帶動(dòng)所述攪拌部件繞所述攪拌桿的中心軸線轉(zhuǎn)動(dòng)；

成型模具，所述成型模具設(shè)置在所述主體腔室內(nèi)；

坩堝操作部件，所述坩堝操作部件能夠經(jīng)由所述熔煉爐的所述開(kāi)口將所述坩堝移動(dòng)至第一位置，在所述坩堝處于所述第一位置時(shí)，所述升降機(jī)構(gòu)能夠經(jīng)由所述攪拌桿將所述攪拌部件送入所述坩堝內(nèi)；所述坩堝操作部件能夠?qū)⑺鲔釄鍙乃龅谝晃恢靡苿?dòng)至第二位置，在所述坩堝處于所述第二位置時(shí)，所述坩堝操作部件能夠使所述坩堝旋轉(zhuǎn)，使得所述坩堝內(nèi)的玻璃液倒入所述成型模具中。